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基于MSP430单片机的气象数据采集系统

李福俊  
【摘要】: 该气象数据采集系统主要用来采集和处理风速、风向、雨量、气压、温度、湿度六个气象要素,具有功耗低、自动化、设置灵活等特点。 本课题是与新疆信通水利有限公司合作的横向课题。根据实际工程的需要,采用了具有卓越低功耗性能的MSP430系列单片机作为核心器件,组成主从式的多处理器系统。整个系统由管理模块、模拟量模块、数字量模块和通信模块四部分组成。管理模块作为主模块,采用MSP430F449等元器件,实现时钟读取、信息配置、液晶显示、键盘控制、MMC卡便携式数据存储等功能;其他三个模块作为从模块,分别采用MSP430F149等元器件,其中数字量、模拟量模块分别实现数字量、模拟量气象数据的采集、计算和分析,通信量模块通过RS-485、RS-232等通信接口,接收上位机的命令并对上位机进行数据发布。主模块和三个从模块通过SPI通信方式进行命令发布与数据传输,保证了通信的效率和可靠性。系统采用C语言进行编程,易于维护和修改。 文章首先介绍了气象数据采集系统的整体功能;其次介绍了各个模块的硬件电路设计,说明了相应元器件的选择和应用,阐述了各部分控制原理和软件调试;然后介绍了主机和从机之间的SPI通信,描述了通信协议的制定和编程思路;最后说明了整个设计的注意事项和实际测试情况。 实践应用表明,该气象数据采集系统是可行的。它不但能够满足西北落后地区自动气象站对数据采集的要求,也为其他数据采集系统提供了思路和方法。


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